物理学08磁电市公开课一等奖百校联赛特等奖课件

(1)、自然界存在两种磁极N级--指北极、

S级--指南极(2)、磁极之间作用力同种磁极相斥、异种磁极相吸(3)、两种磁极总是成对出现，不能单独存在(4)、载流导线周围存在磁场，其附近小磁针会发生偏转16.0中学学过磁场知识第十六章磁场和它源1第1页(8)、穿过闭合回路磁场发生改变时，在闭合回路中会产生电流---电磁感应现象(5)、载流导线在磁场中会受到力作用(左手定则)(6)、两条平行载流导线之间存在相互作用力电流同方向时，相互吸引；反方向时，相互排斥(7)、运动电荷在磁场中受到力作用---洛仑兹力2第2页16.1磁场磁感应强度16.1.1安培分子电流假说一切磁现象根源是电流；磁性材料分子中存在着回路电流-----分子电流；分子电流存在两个面---S极、N极；两个面显然是无法单独存在；自然界不存在磁单极。3第3页16.1.2磁场、磁感应强度磁极之间相互作用力是经过磁场实现磁极磁场磁极磁场是矢量----早期对磁场描述与电场描述相同：磁场方向----磁场中小磁针N所指方向磁场大小----单位N磁极所受磁力大小此种方法不便于计量当代电磁学描述磁场-----磁感应强度B定义：试验线圈磁矩法向单位矢量(右手法则)电流线圈面积4第4页试验线圈在磁场中将受到力矩作用----称磁力矩在磁力矩作用下试验线圈转到某一位置时，磁力矩为零，定义此时方向为方向试验线圈从平衡位置转过90º

时，磁力矩最大写成等式B称为磁场磁感应强度5第5页结论方向----试验线圈平衡位置法向方向大小----单位磁矩试验线圈所受最大磁力矩高斯SI国际单位制牛顿·米安培·米2特斯拉磁感应强度大小为单位磁矩试验线圈所受最大磁力矩物理意义是描述磁场本身性质物理量，与试验线圈无关6第6页16.1.3磁力线磁场形象化描述----磁力线(1)、磁力线切线方向与该点B方向一致(2)、磁力线密度与该点B大小一致磁力线特点(1)、不相交----每点B只能有一个方向(2)、闭合性----任何一条磁力线都是闭合曲线磁力线无头无尾，磁场是有旋场7第7页演示-1直线电流磁场8第8页演示-2圆形电流磁场9第9页演示-3长直螺线管磁场10第10页16.1.4磁通量、磁场中高斯定理经过一给定曲面磁力线条数面积元单位：韦伯磁通量是标量，有大小、没有方向、但有正负11第11页电荷能够单独存在，电场是有源场；磁极不能单独存在，磁场是无源场。----称为磁场中高斯定理举例：环形绳子，教室门之间关系比较：对于封闭曲面：因为磁力线是闭合曲线穿出数目=穿入数目不穿出也不穿入；不穿入也不穿出。12第12页16.1.5毕奥--萨伐尔定律由试验知----载流导线在其周围激发磁场----怎样计算?取载流导线一小段矢量称电流元，在P点产生磁场全部产生在P点矢量和为毕奥--萨伐尔总结大量试验，给出和之间关系13第13页SI国际单位制中，写成等式----真空中磁导率方向垂直于组成平面右手法则：右手握住，拇指指向方向，四指方向为方向即沿方向写成矢量式14第14页任意载流导线在P点磁感应强度在无限大均匀磁介质中，定义----磁介质磁导率----磁介质相对磁导率，为无量纲纯数真空中普通磁介质铁磁质15第15页16.1.6几个经典电流磁场(1)、直线电流磁场P点取直角坐标系如图变量代换16第16页关于符号说明对于无限长直导线17第17页(2)、圆形电流轴线上磁场18第18页由对称性知圆形电流轴线上磁场19第19页圆心处对N匝线圈讨论称磁偶极子当时磁矩方向沿x轴(右手法则)电偶极子轴线上电场结果相同20第20页(3)、长直螺线管轴线上磁场21第21页已知：求：任意点P处B=?在轴上距P点l处取一小段dl匝数方向沿轴向如图变量代换22第22页无限长直螺线管匀强磁场两端是内部二分之一左端右端23第23页求：(1)、两导线中点处B=?方向相同，均向外例题-1真空中两无限长直导线1和2相互平行，相距0.4米，两导线中直流电流等值反向，如图：24第24页求：(2)、经过如图阴影部分面积磁通量阴影部分为非均强磁场，在面积元dS内25第25页1、试验线圈磁矩方向时方向大小时2、磁感应强度小结3、磁通量、磁场中高斯定律磁场是无源场4、毕奥---萨伐尔定律